Informatik als Leistungsfach - Erasmus – Reinhold – Gymnasium

Thüringer Kultusministerium
Abiturprüfung 1998
Informatik
als Leistungsfach
(Haupttermin)
Arbeitszeit:
240 Minuten
Einlesezeit:
30 Minuten
Hilfsmittel:
Formeln und Tabellen für die Sekundarstufen I und II:
Gymnasien, Gesamtschulen, Berufsschulen.
paetec Ges. für Bildung und Technik Berlin;
PC mit Prolog-System und
Turbo Pascal- oder Oberon-System;
Taschenrechner
Der Prüfungsteilnehmer löst alle Aufgaben.
Rechts unten neben jeder Teilaufgabe steht die für diese Teilaufgabe maximal
erreichbare Anzahl von Bewertungseinheiten (BE).
Der Prüfungsteilnehmer sichert bei der praktischen Arbeit am PC mindestens
alle 10 Minuten die von ihm erarbeiteten Programme.
Der Prüfungsteilnehmer hat die von ihm erarbeiteten Quelltexte abzugeben.
2
1
Datenstrukturen
1.1
Definieren Sie den Begriff "einfach verkettete Liste" rekursiv!
2 BE
1.2
Gegeben ist eine einfach verkettete Liste. Die Listenelemente
liegen in sortierter Reihenfolge vor.
Beschreiben Sie, wie in diese Liste ein neues Listenelement an der
richtigen Stelle eingefügt werden kann!
4 BE
1.3
Definieren Sie den Begriff "einfach verkettete Ringliste"!
2 BE
1.4
Erläutern Sie, wie eindimensionale und zweidimensionale Reihungen
(Arrays) intern in Turbo Pascal oder Oberon realisiert werden!
3 BE
1.5
Gegeben ist das folgende Zahlenschema:
a11
a21 a22
a31 a32 a33
a41 a42 a43 a44
a51 a52 a53 a54 a55
................................................
an1 an2 an3 an4 an5 ... ann
Erläutern Sie, wie ein derartiges Zahlenschema speichereffizient
in einem Turbo Pascal- oder Oberon-Programm verwaltet werden
kann!
4 BE
3
2
Verwaltung eines Warenlagers
Ein Warenlager besteht aus 2000 Lagerplätzen, die in einer Reihe
angeordnet sind. Die Lagerplätze sind in dieser Reihe fortlaufend
von 1 bis 2000 numeriert.
In dem Warenlager können Kartons der Größen A, B und C aufbewahrt
werden.
Ein Karton der Größe A belegt zwei Lagerplätze.
Ein Karton der Größe B belegt drei Lagerplätze.
Ein Karton der Größe C belegt acht Lagerplätze.
Jeder Karton besitzt eine ganzzahlige Karton-Nummer, die ihn eindeutig
identifiziert. Die Karton-Nummern stammen aus dem Intervall von 1
bis 10000. Es kann vorausgesetzt werden, daß keine zwei Kartons die
gleiche Karton-Nummer besitzen.
Die folgende Abbildung zeigt das Warenlager, das fünf Kartons enthält:
2.1
Entwerfen Sie ein Modul, das die folgenden Operationen zur Verwaltung
des Warenlagers realisiert:
- Einlagern eines Kartons,
- Auslagern eines Kartons,
- Ermitteln, ob sich ein Karton mit einer bestimmten Karton-Nummer
im Warenlager befindet!
Implementieren Sie das Modul in Turbo Pascal oder Oberon!
Beachten Sie die folgenden Festlegungen:
- Beim Einlagern eines Kartons mit einer bestimmten Karton-Nummer
ist zu registrieren, auf welchen Lagerplätzen der Karton abgelegt wird.
- Ein Karton kann eingelagert werden, wenn dafür genügend viele freie
Lagerplätze vorhanden sind. Im Bedarfsfall muß im Warenlager Platz
geschaffen werden. Dies geschieht durch Umordnen bereits
eingelagerter Kartons. Sollte der Karton dennoch nicht einzulagern sein,
ist eine entsprechende Ausschrift vom PC auszugeben.
- Ist ein Karton, der ausgelagert werden soll, nicht im Warenlager
enthalten, ist eine entsprechende Ausschrift vom PC auszugeben!
20 BE
4
2.2
Entwerfen Sie ein Simulationsprogramm, das die folgende Handlungsfolge realisiert:
1. Handlung: Einlagern von 200 Kartons der Größe B mit den KartonNummern von 101 bis 300.
2. Handlung: Einlagern von 300 Kartons der Größe A mit den KartonNummern von 501 bis 800.
3. Handlung: Einlagern von 80 Kartons der Größe C mit den KartonNummern von 1001 bis 1080,
4. Handlung: Auslagern der 150 Kartons mit den Karton-Nummern
von 601 bis 750.
5. Handlung: Einlagern von 50 Kartons der Größe C mit den KartonNummern von 2001 bis 2050.
Implementieren Sie das Programm in Turbo Pascal oder Oberon!
Verwenden Sie dazu das Modul, das von Ihnen in Teilaufgabe 2.1
implementiert wurde! Gehen Sie davon aus, daß das Warenlager
zu Beginn leer ist.
10 BE
3
Ungerichteter Graph
Gegeben ist der folgende ungerichtete Graph G:
c
b
g
a
f
h
d
e
k
i
Der Graph G besteht aus Knoten und Kanten.
Die Knoten sind a, b, c, d, e, f, g, h, i und k.
Jede Kante verbindet zwei Knoten des Graphen G miteinander.
Entwerfen und implementieren Sie ein Prolog-Programm, das im
Graphen G alle Wege von einem Start- zu einem Zielknoten sucht!
Formulieren Sie dazu eine Abfrage in Prolog!
5
Beachten Sie die folgenden Festlegungen:
- Jeder Knoten des Graphen G kann Startknoten sein.
- Jeder Knoten des Graphen G kann Zielknoten sein.
- Jeder Knoten des Graphen G darf höchstens einmal durchlaufen
werden.
- Für jeden gefundenen Weg sind in der richtigen Reihenfolge
der Startknoten, die Knoten, die auf dem Weg liegen, und der
Zielknoten auszugeben.
- Kommentieren Sie Ihr Prolog-Programm im Quelltext!
15 BE